英國布里斯托大學卡波特研究所(University of Bristol Cabot Institute)的研究團隊利用核電站產生的核廢料開發出一種合成的鑽石電池,能夠在接受放射性作用後產生少量電流。

研究團隊的這項開發成果十分有趣且環保,因為在整個過程中並不會產生排放,也不需要維護,而且能夠提供用於特定類型的核廢料,還能為較低功耗的裝置提供接近無止境的續航力。

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研究人員目前展示了利用鎳-63(nickel-63)元素作為輻射來源的「鑽石電池」原型,同時也正致力於使用碳-14(carbon-14)元素來提高效率。研究人員必須以其他外殼材料封裝這種「鑽石電池」,例如使用另一種合成鑽石,以吸收雜散輻射。

鎳-63和碳-14元素都會發射β射線——這是一種高能量的電子,而且分別具有101年和5,730年的半衰期。這種半衰期也可用於測量電池耗盡至半衰期所需的時間。研究團隊目前正致力於合成一種可同時作為自身輻射來源的碳-14鑽石。

雖然目前仍不清楚從這種鑽石電池可以得到什麼樣的電流,但這項研究有趣之處在於它還提供了一種有效利用石墨烯核廢料的方式。

石墨烯目前已經用於核能反應爐中作為「緩和劑」,光是英國就擁有95,000噸的這種石墨烯塊。

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布里斯托大學研究團隊表示,碳-14元素集中在這些石墨烯塊表面附近,使其易於擷取碳-14元素以用輻射驅動的電池,同時能夠降低石墨烯塊的放射性。

布里斯托大學材料系教授Tom Scott表示,「顯著的應用包括需要具有長續航力的低功耗電子裝置,例如起搏器、衛星、高空無人機,甚至是航天器等。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Radioactive diamond battery shows near unlimited life,by Peter Clarke)